[发明专利]一种采用固体碱的焦化废水蒸馏工艺及系统

说明书

本发明涉及一种采用固体碱的焦化废水蒸馏工艺及系统，所述系统包括蒸馏塔、固体进料装置、混合罐、原料废水‑蒸氨废水换热器、蒸氨废水冷却器及蒸氨废水泵；混合罐的顶部设气相平衡口，上部设混合碱液出口，下部设固体进料口、原料废水入口及采出液入口，混合罐内设搅拌装置。通过固体进料装置向混合罐中输入固体碱，固体碱与原料废水混合为碱性溶液后直接进入蒸馏塔上部，或者固体碱与蒸馏塔中部侧线采出的液相混合为碱性溶液后重新返回蒸馏塔中部，作为蒸氨过程中分解固定铵的碱源。本发明使用固体碱替代现有工艺中的液体碱，可减轻蒸馏塔液相负荷，从而降低加热蒸汽和冷却循环水用量，并减少蒸氨废水外排量，达到节能环保的目的。

技术领域

本发明涉及焦炉煤气净化技术领域，尤其涉及一种采用固体碱的焦化废水蒸馏工艺及系统。

背景技术

焦化废水主要源自剩余氨水、粗苯分离水和煤气净化各单元的排污水。焦化废水中含有挥发氨、固定铵、H₂S、HCN和焦油等几百种无机/有机污染物。这些污染物种类复杂，可生化降解性差，给焦化废水的无害化处理带来了极大困难。而随着环保要求的日益严格，《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171-2012)中明确规定了现有企业、新建企业和执行水污染物特别保护措施地区的排放限值，也给焦化废水处理提出了更严格的要求。

为达到焦化废水排放标准要求，降低废水处理成本，合理利用废水中的经济组分(主要是氨)，需要预先对焦化废水进行蒸馏。蒸氨后的废水应同时满足挥发氨和固定铵浓度≤0.1g/l的工艺指标，达标后才允许排放至后续污水处理单元进一步处理。

通常，采用加热的方式就可以蒸出废水中的挥发氨。但由于固定铵的离子特性，需使用碱性溶液将其转变为挥发氨后再加热蒸出。蒸氨过程涉及的主要化学反应如下：

挥发氨的脱出：

固定铵的脱出：

专利号为CN107935086A的中国专利公开了“一种加碱分解固定铵的高效脱酸蒸氨塔”，其固定铵脱除段可用于加热化学分解固定铵。专利号为CN104355345A的中国专利公开了“一种负压蒸氨塔及蒸氨方法”，其为分解剩余氨水中的固定铵盐，在塔器中部的中部碱液入口加入氢氧化钠溶液。专利号为CN101475842A的中国专利公开了“一种蒸氨工艺”，该工艺采用挥发氨塔和固定铵塔二塔合一的结构，并在蒸氨塔的中部断塔盘处加入适量的碱液用于分解固定铵。专利号为CN208087254U的中国专利公开了“一种蒸氨塔自动补碱系统”，在液碱通道上设有用于输送碱液的液碱泵，可根据pH传感器的信号自动调节补入的碱液量。

以上专利文献均采用液体碱作为分解固定铵的补碱方式，虽达到了分解固定铵的工艺目的，但也提高了蒸氨塔的液相负荷，从而增大了塔底蒸汽、冷却水的消耗量及蒸氨废水的外排量。

发明内容

本发明提供了一种采用固体碱的焦化废水蒸馏工艺及系统，使用固体碱替代现有工艺中的液体碱，可减轻蒸馏塔液相负荷，从而降低加热蒸汽和冷却循环水用量，并减少蒸氨废水外排量，达到节能环保的目的。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种采用固体碱的焦化废水蒸馏工艺，包括如下步骤：

1)从煤气净化系统各单元来的原料废水进入原料废水-蒸氨废水换热器，与蒸馏塔底部来的蒸氨废水换热后，一路直接进入蒸馏塔的上部，另一路进入混合罐的底部；

2)通过固体进料装置向混合罐中输入固体碱，固体碱与原料废水混合为碱性溶液后直接进入蒸馏塔上部，或者固体碱与蒸馏塔中部侧线采出的液相混合为碱性溶液后重新返回蒸馏塔中部，作为蒸氨过程中分解固定铵的碱源，以上两种混碱方式互为备用或同时使用；